W nowym eksperymencie naukowcy tworzą dwa kryształy czasu w nadcieczy i łączą je.
Od dawna uważano, że kryształy czasu są niemożliwe, ponieważ ich ciągły ruch wydaje się przeczyć prawom fizyki. Jednak korzystając z fizyki kwantowej Naukowcy nie tylko stworzyli kryształy czasu, ale teraz pokazują również, że mają potencjał do zasilania przydatnych urządzeń w przyszłości.
Naukowcy stworzyli pierwszy dwuciałowy system „kryształów czasu” w eksperymencie, który wydaje się przekręcać prawa fizyki.
Dzieje się tak po tym, jak ten sam zespół był ostatnio świadkiem pierwszej interakcji nowej fazy sprawy.
Wszyscy wiedzą, że perpetuum mobile są niemożliwe. Jednak w fizyce kwantowej wieczny ruch jest w porządku, o ile zamykamy oczy. Przekradając się przez tę szczelinę, możemy stworzyć kryształy czasu.” — Dr.. Samoli Ooty
Od dawna uważano, że kryształy czasu są niemożliwe, ponieważ składają się z atomów w nieskończonym ruchu. Odkrycie opublikowane dzisiaj (2 czerwca 2022 r.) w magazynie Komunikacja przyrodniczapokazuje, że nie tylko można tworzyć kryształy czasu, ale także przekształcać je w użyteczne urządzenia.
Kryształy czasu różnią się od standardowych kryształów – takich jak minerały czy skały – które składają się z atomów ułożonych w regularnie powtarzający się wzór w przestrzeni.
Opracowane po raz pierwszy w 2012 roku przez laureata Nagrody Nobla Franka Wilczka i zdefiniowane w 2016 roku, kryształy czasu wykazują szczególną właściwość bycia nieruchomym, powtarzającym ruch w czasie pomimo braku zewnętrznego sygnału wejściowego. Ich atomy nieustannie oscylują, wirują lub poruszają się najpierw w jednym kierunku, a potem w drugim.
Naukowcy schłodzili płynny nadciekły hel-3 do prawie zera absolutnego (minus 273,15 stopni Celsjusza) w tej obrotowej lodówce, dwukrotnie tworząc kryształy i utrzymując je w zasięgu ręki. Źródło zdjęcia: © Uniwersytet Aalto / Mikko Raskinen
Stypendysta EPSRC, dr Samuli Ooty, główny autor z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Lancaster, wyjaśnił: „Wszyscy wiedzą, że maszyny perpetuum mobile są niemożliwe. Jednak w fizyce kwantowej perpetuum mobile jest w porządku, o ile zamykamy oczy. Przemykając się z tej szczeliny możemy zrobić kryształy Czasu.
„Okazuje się, że połączenie ich razem działa pięknie, nawet jeśli kryształy czasu w ogóle nie były obecne. A wiemy już, że są one również obecne w temperaturze pokojowej”.
„System dwupoziomowy” jest podstawowym elementem budowy komputera kwantowego. Kryształy czasu można wykorzystać do budowy urządzeń kwantowych działających w temperaturze pokojowej.
Międzynarodowy zespół naukowców z Lancaster University, Royal Holloway London, Landau Institute i Uniwersytet Aalto W Helsinkach zaobserwowano kryształy czasowe przy użyciu helu-3, rzadkiego izotopu helu, w którym brakowało jednego neutronu. Eksperyment przeprowadzono na Uniwersytecie Aalto.
Schładzali nadciekły hel-3 do około jednej dziesiątej tysięcznej stopnia od[{” attribute=””>absolute zero (0.0001K or -273.15°C). The researchers created two time crystals inside the superfluid, and brought them to touch. The scientists then watched the two time crystals interacting as described by quantum physics.
Reference: “Nonlinear two-level dynamics of quantum time crystals” 2 June 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-30783-w
